WO2012075981A1 - Kurbelwellenriemenscheibe - Google Patents

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WO2012075981A1
WO2012075981A1 PCT/DE2011/001890 DE2011001890W WO2012075981A1 WO 2012075981 A1 WO2012075981 A1 WO 2012075981A1 DE 2011001890 W DE2011001890 W DE 2011001890W WO 2012075981 A1 WO2012075981 A1 WO 2012075981A1
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WO
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crankshaft pulley
crankshaft
planetary gear
pulley according
pressure pieces
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PCT/DE2011/001890
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English (en)
French (fr)
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Lászlo MAN
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13157Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses with a kinematic mechanism or gear system, e.g. planetary
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • F16H2055/366Pulleys with means providing resilience or vibration damping

Definitions

  • the invention relates to a crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with a planetary gear.
  • European Patent EP 0 980 479 B1 discloses a belt drive system with a generator clutch freewheel clutch.
  • the object of the invention is to further optimize a crankshaft pulley according to the preamble of claim 1, in particular with regard to different operating functions and / or the required installation space.
  • crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with a planetary gear, characterized in that a Tilger beautifully is integrated into the planetary gear.
  • the absorber device is fully or partially integrated in the planetary gear. As a result, the axial space required for the crankshaft can be reduced.
  • Axial means in the direction or parallel to a rotation axis of the crankshaft pulley.
  • Radial means transverse to the axis of rotation.
  • crankshaft pulley is characterized in that the Tilger shark comprises plungers that represent absorber masses.
  • the plungers are used to attach a further Tiigermasse limited displaceable in the space required for the planetary gear space.
  • crankshaft pulley is characterized in that the pressure pieces are biased radially outward.
  • the pressure pieces are preferably biased against a friction surface, which may be formed on a pot wall of a planet carrier. Due to the radial bias of the plungers outward friction forces between the pressure pieces and the planet carrier are generated during operation of the absorber device.
  • Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the pressure pieces are provided with friction linings.
  • the plungers are preferably with the friction linings under bias to friction surfaces, which are formed on the planet carrier.
  • crankshaft pulley is characterized in that the pressure pieces are biased by means of Tilgerfedern against each other and radially outwards.
  • the Tilgerfedern with the pressure pieces are preferably arranged in the circumferential direction between the planetary gears of the planetary gear. As a result, the available space between the planet gears space can be optimally utilized.
  • crankshaft pulley is characterized in that the Tilgerfedern are supported at one end to brackets for supporting planetary gears.
  • the brackets partially surround the planet gears, at least in the area of the Tilgerfedern.
  • the brackets are preferably designed as sheet metal parts and can, for example, materially connected by welding, with the planet carrier.
  • crankshaft pulley is characterized in that between two pressure pieces in each case a recess for mounting a damping mass is formed, which comprises a Tilgermassenringianu.
  • the Tilgermas- senring réelle represents an additional absorber mass to the pressure pieces.
  • a further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the pressure pieces are biased against a friction surface, which is formed on a planet carrier.
  • the planet carrier is preferably substantially pot-shaped with a pot bottom and a pot wall, on which the friction surface is formed inside.
  • the friction surface on the planet carrier is preferably not continuous in the circumferential direction, but interrupted in the region of the planet gears of the planetary gear.
  • Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that are bent from the planet carrier retaining tongues for the pressure pieces.
  • the retaining tongues represent axial securing elements for the pressure pieces.
  • the pressure pieces are preferably arranged in the axial direction between the bottom of the pot of the planet carrier and the retaining tongues.
  • a further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the planetary gear is combined with a freewheel and / or a brake and / or clutch device.
  • the freewheel which is also referred to as a pulley freewheel, is preferably designed as a roller freewheel between a bearing inner ring and a bearing outer ring.
  • the brake and / or clutch device is preferably arranged outside the crankshaft pulley in order to save installation space.
  • the brake and / or clutch device can be realized in a simple manner different modes of a belt-driven starter generator, such as start-stop, stationary air conditioning and generator operation.
  • the brake and / or clutch device allows in special operating conditions, such as the stationary air conditioning, a decoupling of the planetary gear.
  • the brake and / or clutch device is normally open. For a combustion start, that is to start an internal combustion engine with the aid of the starter generator, the planetary gear is activated by means of the brake and / or clutch device.
  • the invention further relates to a drive train of a motor vehicle, as disclosed, for example, in German Offenlegungsschrift DE 10 2007 021 233 A1.
  • the power transmission unit described therein is replaced by the crankshaft pulley according to the invention.
  • FIG. 1 shows a crankshaft pulley according to the invention in longitudinal section
  • Figure 2 is a perspective view of one in the crankshaft pulley
  • Figure 1 integrated planetary gear with a Tilger worn invention
  • 3 shows the planetary gear with the absorber device in plan view
  • Figure 4 shows the planetary gear with the absorber device in cross section
  • Figure 5 is a perspective view of the planetary gear with the Tilgerernrich- direction
  • Figure 6 is a similar view as in Figure 5 from an opposite direction and without planet carrier;
  • Figure 7 is a perspective view of the planet carrier attached thereto
  • Figure 8 is a perspective view of the planet carrier alone
  • Figure 9 is a perspective view of one of the holders for the planet gears.
  • Figure 10 is a perspective view of a pressure piece of Tilger till
  • FIG 11 is a perspective view of a TilgermassenringSystems the Tilger issued and
  • FIG. 12 shows the absorber mass ring body from FIG. 11 together with the pressure pieces of the absorber device.
  • crankshaft pulley 1 is shown in different representations or views.
  • the crankshaft pulley 1 includes a pulley track 2, which is also referred to as a pulley or belt track for short, for example, for coupling a belt of a belt drive to a belt starter generator and / or at least one accessory such as an air conditioning compressor.
  • crankshaft pulley 1 is in the drive train of a motor vehicle, as disclosed for example in German Patent Application DE 10 2007 021 233 A1, attached to a crankshaft 4, which is rotatable about a rotation axis 5.
  • a motor vehicle it can also be a hybrid vehicle with an internal combustion engine and an electric machine.
  • a pulley freewheel 6 is integrated in the crankshaft pulley 1.
  • the belt disk freewheel 6 is effective between the belt track 2 and the crankshaft 4.
  • the pulley freewheel 6 serves inter alia to dampen torque shocks during operation of the crankshaft pulley 1.
  • the crankshaft pulley 1 further includes a flange portion 7. The flange portion 7 is fixedly connected to the crankshaft 4.
  • a planetary gear 10 is integrated in the crankshaft pulley 1.
  • the planetary gear 10 includes a ring gear 11. With the ring gear 11 combing three planetary gears 12 which are rotatably mounted on a planet carrier 13. Die Planeten29 12 Sind in den Planetenh 12 gelagert.
  • the planet carrier 13 is integrally connected to the flange 7.
  • the planet gears 12 further mesh with a sun gear 14, which is integrated with the ring gear 11, the planet gears 12 and the planet carrier 13 in the crankshaft pulley 1.
  • the pulley freewheel 6 comprises an inner ring 41 and an outer ring 42.
  • the inner ring 41 of the pulley freewheel 6 is formed on a mounting screw 44, which is also referred to as a central screw, with which the flange 7 is fixed to the crankshaft.
  • the outer ring 42 is rotatably mounted on the mounting screw 44 by a rolling bearing 45, for example, designed as a ball bearing.
  • the outer ring 42 is rotatably supported on the inner ring 41 of the pulley freewheel 6 by means of a rolling bearing 46, for example designed as a roller bearing.
  • the crankshaft pulley 1 comprises a brake and / or clutch device 50, which is designed as an electromagnetically actuated two-surface friction brake 52.
  • the two-surface friction brake 52 includes an electromagnet 53 which cooperates with an armature plate 54.
  • the electromagnet 53 and the armature plate 54 are fixed axially adjustable by a separate leaf spring suspension on a crankcase 55 to adjust a two-sided air gap in the brake 52.
  • the dual-surface brake 52 is disposed outside the crankshaft pulley 1.
  • a brake disk 56 can be clamped, which is non-rotatably connected to the ring gear 11 of the planetary gear 10.
  • a sealing plate 58 is attached, which together with another sealing plate 59 surrounds the planetary gear 10.
  • a radial shaft sealing ring 60 is arranged.
  • the Ra dialing wave entring 60 is the only additional seal, which sits advantageously on a small diameter and has hardly differential speed in generator mode.
  • the planetary gear 10 is friction.
  • a crankshaft seal can run on the sealing plate 58 of the planetary gear 10, whereby a running surface on the crankshaft 4 can be omitted.
  • the planetary gear 10 is lubricated with engine oil and needs no extra vent.
  • the masses of the ring gear 11, the sealing plates 58, 59 and the brake disc 56 are kept as small as possible to minimize rattle noise.
  • an absorber 80 in the interior of the crankshaft pulley 1 is particularly space-saving combined with the planetary gear 10.
  • the absorber device 80 comprises an absorber mass in the form of an absorber mass ring body 82, which is suspended in the circumferential direction between the planetary gears 12 of the planetary gear 10 with the aid of thrust pieces 91 to 96, which likewise constitute absorber masses.
  • the pressure pieces 91 to 96 are combined in pairs so that in the circumferential direction between the planet gears 12 each have a pair of pressure pieces 91, 92; 93, 94; 95, 96 is arranged. By this arrangement, the pressure pieces 91 to 96, the space between the planetary gears 12 can be optimally utilized.
  • Each pressure piece 91 to 96 is provided radially on the outside with a friction lining 98.
  • the pressure pieces 91 to 96 are biased by means of Tilgerfedern 101 to 106 against each other and radially outward.
  • the Tilgerfedern 101 to 106 are each supported at one end to a bracket 108, 109, 110 for the planet gears 12. At their other end, the Tilgerfedern 101 to 106 are each supported against their associated pressure piece 91 to 96.
  • the Tilgerfedern 101 to 106 are designed as helical compression springs.
  • two Tilgerfedern 103, 104 between two brackets 109, 110 so biased against the plungers 93, 94 that the plungers 93, 94 are pressed obliquely outwards and thereby rub against a friction surface on a pot wall 112 of the cup-shaped planet carrier 13th is trained.
  • the pot wall 112 of the planetary carrier 3 is, as can be seen in FIGS. 7 and 8, not made continuous in the circumferential direction, but interrupted in the region of the holders 108 to 110 for the planet wheels 12.
  • the pot wall 112 is thereby subdivided into three arc-like pot wall parts, which are angled in the axial direction by a pot bottom 113 of the cup-shaped planet carrier 13.
  • the pot bottom 113 represents the previously described hub flange 7, by which the planet carrier 13 is fixed to the crankshaft 4.
  • a through hole 114 in the bottom of the pot 113 allows insertion of the central screw 44.
  • each four retaining tongues 116 are angled, which serve to hold the plungers in the axial direction.
  • each fastening tabs 118, 119 angled, which serve to attach the brackets 108 to 110 to the planet carrier 13.
  • the attachment tabs 118, 119 may be used aiternativ or additionally for supporting the Tilgerfedern.
  • the frictional force between the pressure pieces 91 to 96 and the pot wall 112 is adjusted by the angular positions of the springs 101 to 106.
  • a radial force component of the biasing force of the Tilgerfedern 101 to 106 generates the friction force.
  • a tangential component of the biasing force of the Tilgerfedern 101 to 106 allows a suspension of the Tilgermassenring- body 82 in the circumferential direction.
  • FIG. 11 it can be seen that three coupling lugs 121, 122, 123 are formed on the absorber mass 82, which extend in the axial direction and are substantially cuboid.
  • the three coupling lugs 1121 to 123 are inserted into recesses 131 to 133, each of two pressure pieces 91, 92; 93, 94 and 95, 96 are limited.
  • the plungers 91 to 96 in the region of the recesses 131 to 133 against the coupling lugs 121 to 123 of the Til- germassenring stressess 82 pressed.
  • the holder 110 is shown alone in perspective.
  • the brackets 108 to 110 are made identical, and, for example by welding, attached to the planet carrier 13.
  • the holder 110 comprises two support legs 141, 142 for supporting a respective Tilgerfeder.
  • the two support legs 141, 142 are integrally connected to one another by a substantially arcuate connecting segment 144.
  • At the support legs 141, 142 each have a spring cup is formed for fixing the associated Tilgerfederendes.
  • the connecting segment 144 has a through hole for fixing a spacer bolt, on which one of the planet wheels 12 is mounted with the interposition of a needle bearing.
  • the pressure piece 92 alone is shown in perspective.
  • the plungers 91 to 96 are advantageously designed as equal parts.
  • the pressure piece 92 comprises a base body 150, which has a radially inwardly rounded recess for an associated Tilgerfeder.
  • a Abstützschenkel 154 On which the associated Tilgerfeder is supported, angled.
  • an angular recess 155 is formed, which serves together with a further recess of another pressure piece to represent one of the recesses 131 to 133.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle (4) und einem Riementrieb, mit einem Planetengetriebe (10). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Tilgereinrichtung (80) in das Planetengetriebe integriert ist (10).

Description

Kurbelwellenriemenscheibe
Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Planetengetriebe.
Aus der europäischen Patentschrift EP 0 782 674 B1 ist ein Kurbeiweiienentkuppler mit einer richtungsgeschalteten Kupplung bekannt. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 980 479 B1 ist ein Riemenantriebssystem mit einer Generatorverbindungsfreilaufkupplung bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Kurbelwellenriemenscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Betriebsfunktionen und/oder den benötigten Bauraum, weiter zu optimieren.
Die Aufgabe ist bei einer Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Planetengetriebe, dadurch gelöst, dass eine Tilgereinrichtung in das Planetengetriebe integriert ist. Die Tilgereinrichtung ist ganz oder teilweise in das Planetengetriebe integriert. Dadurch kann der für die Kurbelwelle benötigte axiale Bauraum reduziert werden. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu einer Drehachse der Kurbelwellenriemenscheibe. Radial bedeutet quer zur Drehachse.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiei der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgereinrichtung Druckstücke umfasst, die Tilgermassen darstellen. Die Druckstücke dienen dazu, eine weitere Tiigermasse begrenzt verlagerbar in dem für das Planetengetriebe benötigten Bauraum anzubringen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke radial nach außen vorgespannt sind. Die Druckstücke sind vorzugsweise gegen eine Reibfläche vorgespannt, die an einer Topfwandung eines Planetenträgers ausgebildet sein kann. Durch die radiale Vorspannung der Druckstücke nach außen werden im Betrieb der Tilgereinrichtung Reibungskräfte zwischen den Druckstücken und dem Planetenträger erzeugt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke mit Reibbelägen versehen sind. Die Druckstücke liegen vorzugsweise mit den Reibbelägen unter Vorspannung an Reibflächen an, die an dem Planetenträger ausgebildet sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke mit Hilfe von Tilgerfedern gegeneinander und radial nach außen vorgespannt sind. Die Tilgerfedern mit den Druckstücken sind in Umfangsrichtung vorzugsweise zwischen Planetenrädern des Planetengetriebes angeordnet. Dadurch kann der zwischen den Planetenrädern vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgerfedern mit einem Ende an Halterungen zur Lagerung von Planetenrädern abgestützt sind. Die Halterungen umgeben die Planetenräder teilweise, zumindest im Bereich der Tilgerfedern. Die Halterungen sind vorzugsweise als Blechteile ausgeführt und können zum Beispiel stoffschlüssig, durch Schweißen, mit dem Planetenträger verbunden werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Druckstücken jeweils eine Ausnehmung zum Einhängen einer Tilgermasse ausgebildet ist, die einen Tilgermassenringkörper umfasst. Der Tilgermas- senringkörper stellt eine zusätzliche Tilgermasse zu den Druckstücken dar. Durch das Einhängen der Tilgermasse in die Ausnehmungen der Druckstücke kann auf einfache Art und Weise kinetische Energie des Tilgermassenringkörpers im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe auf die Tilgerfedern übertragen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke gegen eine Reibfläche vorgespannt sind, die an einem Planetenträger ausgebildet ist. Der Planetenträger ist vorzugsweise im Wesentlichen topfartig mit einem Topfboden und einer Topfwandung ausgebildet, an welcher innen die Reibfläche ausgebildet ist. Die Reibfläche an dem Planetenträger ist in Umfangsrichtung vorzugsweise nicht durchgehend ausgeführt, sondern im Bereich der Planetenräder des Planetengetriebes unterbrochen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass von dem Planetenträger Haltezungen für die Druckstücke abgewinkelt sind. Die Haltezungen stellen axiale Sicherungselemente für die Druckstücke dar. Im eingebauten Zustand sind die Druckstücke in axialer Richtung vorzugsweise zwischen dem Topfboden des Planetenträgers und den Haltezungen angeordnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe mit einem Freilauf und/oder einer Brems- und/oder Kupplungseinrichtung kombiniert ist. Der Freilauf, der auch als Riemenscheibenfreilauf bezeichnet wird, ist vorzugsweise als Rollenfreilauf zwischen einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring ausgeführt. Die Brems- und/oder Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise außerhalb der Kurbelwellenriemenscheibe angeordnet, um Bauraum einzusparen. Durch die Brems- und/oder Kupplungseinrichtung können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Betriebsarten eines riemengetriebenen Startergenerators, wie Start-Stopp-, Standklima- und Generatorbetrieb realisiert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Brems- und/oder Kupplungseinrichtung in Sonderbetriebszuständen, wie der Standklimatisierung, ein Abkoppeln des Planetengetriebes. Die Brems- und/oder Kupplungseinrichtung ist normalerweise geöffnet. Zu einem Verbrennerstart, das heißt zum Starten einer Brennkraftmaschine mit Hilfe des Startergenerators, wird das Planetengetriebe mit Hilfe der Brems- und/oder Kupplungseinrichtung aktiviert.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie er zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 021 233 A1 offenbart ist. Die darin beschriebene Kraftübertragungseinheit wird durch die erfindungsgemäße Kurbelwellenriemenscheibe ersetzt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Kurbelwellenriemenscheibe im Längsschnitt;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines in die Kurbelwellenriemenscheibe aus
Figur 1 integrierten Planetengetriebes mit einer erfindungsgemäßen Tilgereinrichtung; Figur 3 das. Planetengetriebe mit der Tilgereinrichtung in der Draufsicht;
Figur 4 das Planetengetriebe mit der Tilgereinrichtung im Querschnitt;
Figur 5 eine perspektivische Darstellung des Planetengetriebes mit der Tilgerernrich- tung;
Figur 6 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 5 aus einer entgegengesetzten Blickrichtung und ohne Planetenträger;
Figur 7 eine perspektivische Darstellung des Planetenträgers mit daran angebrachten
Halterungen für die Planetenräder;
Figur 8 eine perspektivische Darstellung des Planetenträgers allein;
Figur 9 eine perspektivische Darstellung einer der Halterungen für die Planetenräder;
Figur 10 eine perspektivische Darstellung eines Druckstücks der Tilgereinrichtung;
Figur 11 eine perspektivische Darstellung eines Tilgermassenringkörpers der Tilgereinrichtung und
Figur 12 den Tilgermassenringkörper aus Figur 11 zusammen mit den Druckstücken der Tilgereinrichtung.
In den Figuren 1 bis 12 ist eine Kurbelwellenriemenscheibe 1 in verschiedenen Darstellungen beziehungsweise Ansichten gezeigt. Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 umfasst eine Riemenscheibenspur 2, die verkürzt auch als Riemenscheibe oder Riemenspur bezeichnet wird und zum Beispiel dazu dient, einen Riemen eines Riementriebs mit einem Riemenstartergenerator und/oder mindestens einem Nebenaggregat, wie einem Klimakompressor, zu koppeln.
Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie er zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 021 233 A1 offenbart ist, an einer Kurbelwelle 4 angebracht, die um eine Drehachse 5 drehbar ist. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich auch um ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine handeln.
In die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist ein Riemenscheibenfreilauf 6 integriert. Der Riemen- scheibenfreilauf 6 ist zwischen der Riemenspur 2 und der Kurbelwelle 4 wirksam. Der Riemenscheibenfreilauf 6 dient unter anderem dazu, Drehmomentstöße im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe 1 zu dämpfen. Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 umfasst des Weiteren ein Flanschteil 7. Das Flanschteil 7 ist fest mit der Kurbelwelle 4 verbunden.
In die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist des Weiteren ein Planetengetriebe 10 integriert. Das Planetengetriebe 10 umfasst ein Hohlrad 11. Mit dem Hohlrad 11 kämmen drei Planetenräder 12, die an einem Planetenträger 13 drehbar gelagert sind. Der Planetenträger 13 ist einstückig mit dem Flanschteil 7 verbunden. Die Planetenräder 12 kämmen des Weiteren mit einem Sonnenrad 14, das zusammen mit dem Hohlrad 11 , den Planetenrädern 12 und dem Planetenträger 13 in die Kurbelwellenriemenscheibe 1 integriert ist.
Der Riemenscheibenfreilauf 6 umfasst einen Innenring 41 und einen Außenring 42. Der Innenring 41 des Riemenscheibenfreilaufs 6 ist an einer Montageschraube 44, die auch als Zentralschraube bezeichnet wird, ausgebildet, mit der das Flanschteil 7 an der Kurbelwelle befestigt ist. Der Außenring 42 ist durch ein zum Beispiel als Kugellager ausgeführtes Wälzlager 45 auf der Montageschraube 44 drehbar gelagert. Darüber hinaus ist der Außenring 42 mit Hilfe eines zum Beispiel als Rollenlager ausgeführten Wälzlagers 46 auf dem Innenring 41 des Riemenscheibenfreilaufs 6 drehbar gelagert.
Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 umfasst eine Brems- und/oder Kupplungseinrichtung 50, die als elektromagnetisch betätigte Zweiflächen-Reibbremse 52 ausgeführt ist. Die Zweiflächen- Reibbremse 52 umfasst einen Elektromagneten 53, der mit einer Ankerplatte 54 zusammenwirkt. Der Elektromagnet 53 und die Ankerplatte 54 sind durch eine separate Blattfederein- hängung axial justierbar an einem Kurbelgehäuse 55 fixiert, um einen zweiseitigen Luftspalt in der Bremse 52 einzustellen. Die Zweiflächenbremse 52 ist außerhalb der Kurbelwellenriemenscheibe 1 angeordnet.
Zwischen dem Elektromagneten 53 und der Ankerplatte 54 ist eine Bremsscheibe 56 einklemmbar, die drehfest mit dem Hohlrad 11 des Planetengetriebes 10 verbunden ist. An dem Hohlrad 11 ist ein Dichtblech 58 angebracht, das zusammen mit einem weiteren Dicht- blech 59 das Planetengetriebe 10 umgibt. Zwischen dem weiteren Dichtblech 59 und dem Freilaufaußenring 42 ist ein Radialwellendichtring 60 angeordnet. Bei dem Ra dial wellend] entring 60 handelt es sich um die einzige zusätzliche Dichtung, die vorteilhaft auf einem kleinen Durchmesser sitzt und im Generatorbetrieb kaum Differenzgeschwindigkeit hat. Dadurch ist das Planetengetriebe 10 reibungsarm. Eine Kurbelwellendichtung kann auf dem Dichtblech 58 des Planetengetriebes 10 laufen, wodurch eine Lauffläche auf der Kurbelwelle 4 entfallen kann.
Das Planetengetriebe 10 ist mit Motorenöl geschmiert und braucht keine extra Entlüftung. Die Massen des Hohlrads 11 , der Dichtbleche 58, 59 und der Bremsscheibe 56 sind so klein wie möglich gehalten, um Rasselgeräusche zu minimieren.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist eine Tilgereinrichtung 80 im Inneren der Kurbelwellenriemenscheibe 1 besonders bauraumsparend mit dem Planetengetriebe 10 kombiniert. Die Tilgereinrichtung 80 umfasst eine Tilgermasse in Form eines Tilgermassenringkör- pers 82, die mit Hilfe von Druckstücken 91 bis 96, die ebenfalls Tilgermassen darstellen, in Umfangsrichtung zwischen den Planetenrädern 12 des Planetengetriebes 10 eingehängt ist.
Die Druckstücke 91 bis 96 sind paarweise so zusammengefasst, dass in Umfangrichtung zwischen den Planetenrädern 12 jeweils ein Paar Druckstücke 91 , 92; 93, 94; 95;96 angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Druckstücke 91 bis 96 kann der Bauraum zwischen den Planetenrädern 12 optimal ausgenutzt werden. Jedes Druckstück 91 bis 96 ist radial außen mit einem Reibbelag 98 versehen.
Die Druckstücke 91 bis 96 sind mit Hilfe von Tilgerfedern 101 bis 106 gegeneinander und radial nach außen vorgespannt. Die Tilgerfedern 101 bis 106 sind mit einem Ende jeweils an einer Halterung 108, 109, 110 für die Planetenräder 12 abgestützt. Mit ihrem anderen Ende sind die Tilgerfedern 101 bis 106 jeweils gegen das ihnen zugeordnete Druckstück 91 bis 96 abgestützt.
Die Tilgerfedern 101 bis 106 sind als Schraubendruckfedern ausgeführt. Dabei sind jeweils zwei Tilgerfedern 103, 104 zwischen zwei Halterungen 109, 110 so gegen die Druckstücke 93, 94 vorgespannt, dass die Druckstücke 93, 94 schräg nach außen gedrückt werden und dadurch an einer Reibfläche reiben, die an einer Topfwandung 112 des topfartigen Planetenträgers 13 ausgebildet ist. Die Topfwandung 112 des Planetenträgers 3 ist, wie man in den Figuren 7 und 8 sieht, nicht in Umfangsrichtung durchgehend ausgeführt, sondern im Bereich der Halterungen 108 bis 110 für die Planetenräder 12 unterbrochen. Die Topfwandung 112 ist dadurch in drei kreisbogenartige Topfwandungsteile unterteilt, die in axialer Richtung von einem Topfboden 113 des topfartigen Planetenträgers 13 abgewinkelt sind. Der Topfboden 113 stellt den vorab beschriebenen Nabenflansch 7 dar, durch welchen der Planetenträger 13 an der Kurbelwelle 4 befestigt ist. Dabei ermöglicht ein Durchgangsloch 114 im Topfboden 113 ein Durchstecken der Zentralschraube 44.
Von den drei Teilen der Topfwandung 112 des Planetenträgers 13 sind jeweils vier Haltezungen 116 abgewinkelt, die dazu dienen, die Druckstücke in axialer Richtung zu halten. Darüber hinaus sind an den Enden der Teile der Topfwandung 112 jeweils zwei Befestigungslaschen 118, 119 abgewinkelt, die dazu dienen, die Halterungen 108 bis 110 an dem Planetenträger 13 zu befestigen. Die Befestigungslaschen 118, 119 können aiternativ oder zusätzlich auch zum Abstützen der Tilgerfedern verwendet werden.
Die Reibkraft zwischen den Druckstücken 91 bis 96 und der Topfwandung 112 wird durch die Winkellagen der Federn 101 bis 106 eingestellt. Eine radiale Kraftkomponente der Vorspannkraft der Tilgerfedern 101 bis 106 erzeugt die Reibkraft. Eine tangentiale Komponente der Vorspannkraft der Tilgerfedern 101 bis 106 ermöglicht eine Federung des Tilgermassenring- körpers 82 in Umfangsrichtung.
In Figur 11 sieht man, dass an dem Tilgermassen ngkörper 82 drei Kopplungsnasen121 , 122, 123 ausgebildet sind, die sich in axialer Richtung erstrecken und im Wesentlich quaderförmig ausgebildet sind. Die drei Kopplungsnasen 1121 bis 123 werden in Ausnehmungen 131 bis 133 eingesteckt, die jeweils von zwei Druckstücken 91 , 92; 93, 94 und 95, 96 begrenzt werden. Durch die Vorspannkraft der Tilgerfedern 101 bis 106 werden die Druckstücke 91 bis 96 im Bereich der Ausnehmungen 131 bis 133 gegen die Kopplungsnasen 121 bis 123 des Til- germassenringkörpers 82 gedrückt.
Dadurch wird eine Bewegung der Druckstücke 91 bis 96, die Tilgermassen darstellen, mit einer Bewegung des Tilgermassenringkörpers 82 gekoppelt beziehungsweise vereinheitlicht. Die radiale Verschiebbarkeit der Druckstücke 91 bis 96 gegen die Reibfläche innen an der Topfwandung 1 12 zur Reibungserzeugung wird dadurch nicht beeinträchtigt. Das Tilgermas- sensystem der Tilgereinrichtung 80 wird durch die Tilgerfedern 101 bis 106 so verspannt, dass in jedem Betriebspunkt der Kurbelwellenriemenscheibe 1 eine Spielfreiheit für die Tilgerfunktion sichergestellt ist.
In Figur 9 ist die Halterung 110 allein perspektivisch dargestellt. Die Halterungen 108 bis 110 sind identisch ausgeführt, und, zum Beispiel durch Schweißen, an dem Planetenträger 13 befestigt. Die Halterung 110 umfasst zwei Abstützschenkel 141 , 142 zum Abstützen jeweils einer Tilgerfeder. Die beiden Abstützschenkel 141 , 142 sind durch ein im Wesentlichen kreisbogenförmiges Verbindungssegment 144 einstückig miteinander verbunden. An den Abstützschenkeln 141 , 142 ist jeweils ein Federnapf zur Fixierung des zugehörigen Tilgerfederendes ausgebildet. Das Verbindungssegment 144 weist ein Durchgangsloch zur Fixierung eines Abstandsbolzens auf, auf dem unter Zwischenschaltung eines Nadellagers eines der Planetenräder 12 gelagert ist.
In Figur 10 ist das Druckstück 92 allein perspektivisch dargestellt. Die Druckstücke 91 bis 96 sind vorteilhaft als Gleichteile ausgeführt. Das Druckstück 92 umfasst einen Grundkörper 150, der radial innen eine gerundete Aussparung für eine zugeordnete Tilgerfeder aufweist. Von dem Grundkörper 50 ist ein Abstützschenkel 154, an dem sich die zugehörige Tilgerfeder abstützt, abgewinkelt. An dem Abstützschenkel 154 ist auf der der (nicht dargestellten) zugeordneten Tilgerfeder abgewandten Seite eine eckige Aussparung 155 ausgebildet, die zusammen mit einer weiteren Aussparung eines weiteren Druckstücks dazu dient, eine der Ausnehmungen 131 bis 133 darzustellen.
In Figur 12 sieht man, dass jeweils zwei Druckstücke 91 , 92; 93, 94; 95, 96 eine Ausnehmung 131 bis 133 begrenzen, in der jeweils eine Kopplungsnase 121 bis 123 aufgenommen ist. Die zugehörigen Tilgerfedern und die Halterungen sind in Figur 12 nicht dargestellt.
Bezuqszeichenliste
Kurbelwellenriemenscheibe
Riemenspur
Kurbelwelle
Drehachse
Riemenscheibenfreilauf
Flanschteil
Planetengetriebe
Hohlrad
Planetenräder
Planetenträger
Sonnenrad
Innenring
Außenring
Montageschraube
Wälzlager
Wälzlager
Brems- und/oder Kupplungseinrichtung
Zweiflächen-Reibbremse
Elektromagnet
Ankerplatte
Kurbelgehäuse
Bremsscheibe
Dichtblech
Dichtblech
Radialwel!endichtring
Tilgereinrichtung
Tilgermassenringkörper
Druckstück
Druckstück
Druckstück
Druckstück
Druckstück Druckstück
Reibbelag
Tilgerfeder
Tilgerfeder
Tilgerfeder
Tilgerfeder
Tilgerfeder
Tilgerfeder
Halterung
Halterung
Halterung
Topfwandung
Topfboden
Durchgangsloch Haltezungen
Befestigungslasche Befestigungslasche Kopplungsnase Kopplungsnase Kopplungsnase Ausnehmung
Ausnehmung
Ausnehmung
Abstützschenkel Abstützschenkel Verbindungssegment Grundkörper gerundete Aussparung Abstützschenkel eckige Aussparung

Claims

Patentansprüche
1. Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle (4) und einem Riementrieb, mit einem Planetengetriebe (10), dadurch gekennzeichnet, dass eine Tilgereinrichtung (80) in das Planetengetriebe (10) integriert ist.
2. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgereinrichtung (80) Druckstücke (91-96) umfasst, die Tilgermassen darstellen.
3. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 2, dass die Druckstücke (91-96) radial nach außen vorgespannt sind.
4. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (91-96) mit Reibbelägen (98) versehen sind.
5. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (91-96) mit Hilfe von Tilgerfedern (101-106) gegeneinander und radial nach außen vorgespannt sind.
6. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tilgerfedern (101-106) mit einem Ende an Halterungen (108-110) zur Lagerung von Planetenrädern (12) abgestützt sind.
7. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Druckstücken (91-96) jeweils eine Ausnehmung (131- 33) zum Einhängen einer Tilgermasse ausgebildet ist, die einen Tilgermassenringkörper (82) umfasst.
8. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (91-96) gegen eine Reibfläche vorgespannt sind, die an einem Planetenträger ( 3) ausgebildet ist.
9. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Planetenträger (13) Haltezungen (116) für die Druckstücke (91-96) abgewinkelt sind. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Planetengetriebe (10) mit einem Freilauf (6) und/oder einer Brems- und/oder Kupplungseinrichtung (50) kombiniert ist.
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